[發明專利]熒光材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310428295.8
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN103525402A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 林恒偉;張凌;盧月
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 劉誠午

技術領域

本發明涉及熒光材料及其制備方法，尤其涉及一類新型多色熒光材料及其制備方法，屬于化學和材料科學領域。

背景技術

熒光材料在日常生活、工業生產以及科學研究中有著廣泛的應用，隨著人們對熒光的研究越來越多，其應用范圍也越來越廣泛。熒光材料不僅作為熒光顏料，用于廣告、包裝制作、危險警示以及交通信號等，還廣泛應用于熒光分析、顯示照明器件、太陽能、醫學診斷、防偽標記等多個領域。

熒光是發光體分子中處于激發態的原子核外電子由高能級躍遷回低能級所產生的輻射。目前，熒光材料可以分為無機熒光材料、有機熒光材料以及熒光量子點三大類。無機熒光材料多含有稀土離子，種類少、可調節性小，難以獲得藍光。有機熒光材料種類多，結構多樣、并可根據需要進行分子設計，通過引入烯鍵、苯環等不飽和基團及生色團改變其共軛長度，從而改變化合物的光電性質。熒光量子點是一類新型的熒光納米材料。根據量子尺寸效應，當半導體的尺寸小于其波爾半徑時，其發射的熒光波長隨著其粒徑的變化而變化。熒光量子點具有一系列的優點，如發射波長容易調節、激發光譜寬、量子產率高、熒光穩定性好等，但是其制備工藝較復雜，成本較高。

熒光材料的發光顏色的調節是一個重要的研究方向，特別是在照明、顯示、防偽標記等應用領域，發展具有紅、綠、藍三原色的熒光材料顯得尤為重要。無機熒光材料可以通過選擇不同的摻雜離子或者改變材料的成分和結構來實現；而有機熒光材料則需要對分子進行設計，引入不同的發色官能團。

發明內容

本發明提供了一類熒光材料及其制備方法，該制備方法工藝簡單快速、產率高，只需通過一步熱解反應即可得到；并且根據制備方法的不同，熒光材料可以發射紅、綠、藍三種不同的顏色。

一種熒光材料的制備方法，將苯二胺化合物溶解或者分散于溶劑中得到反應液，加熱到100～230℃進行反應，反應1分鐘至24小時后除去溶劑，得到所述的熒光材料。

該制備方法以苯二胺化合物作為前驅體，發生熱解反應，得到的產物在紫外光激發下，可產生紅、綠和藍三原色光譜。

作為優選，所述的苯二胺化合物為鄰苯二胺、對苯二胺、間苯二胺中的一種或者多種，濃度為0.1%-40.0%；

所述的溶劑為常溫下為液態的醇，醚，酰胺類溶劑以及水中的至少一種。作為進一步的優選，所述的溶劑為乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙醚、乙醇、乙二醇、甲酰胺、乙酰胺、甘油、水中的至少一種。

作為優選，所述的苯二胺化合物為間苯二胺，反應的溫度為150℃～220℃；作為進一步的優選，反應的溫度為210℃～220℃，反應時間為5～20min；反應溫度為180℃～220℃，反應時間為2～5小時；反應溫度為150℃～170℃時，反應時間為12～24小時；反應得到的熒光材料經300nm–400nm波長的光激發時，發射出藍色的熒光；作為更進一步的優選，所述的溶劑為甲酰胺、水、甘油或者乙二醇；所述的溶劑最優選為甲酰胺，此時，得到的熒光材料的熒光強度高。

作為優選，所述的苯二胺化合物為鄰苯二胺，反應的溫度為140～210℃；作為進一步的優選，反應溫度為200℃～210℃時，反應時間為10～40min；反應的溫度為190～200℃時，反應時間為4～5小時；反應溫度為150℃～170℃時，反應時間為12～24小時；作為更進一步的優選，所述的溶劑為甲酰胺、乙二醇或水，反應得到的熒光材料經320nm-500nm波長的光激發時，發射出綠色的熒光。

作為優選，所述的苯二胺化合物為對苯二胺，反應的溫度為150～220℃；作為進一步的優選，反應溫度為210℃～220℃時，反應時間為2～20min；反應的溫度為185℃～200℃，反應時間為2～3小時；反應溫度為155℃～170℃時，反應時間為12～18小時；作為更進一步的優選，所述的溶劑為甲酰胺、水、甘油或者乙二醇；作為最優選，所述的溶劑為甲酰胺。此時，反應得到的熒光材料經320nm–520nm波長的光激發時，發射出紅色的熒光。

本發明還提供了一種熒光材料，由上述的方法制備得到。

同現有技術相比，本發明的有益效果如下：

（1）發明涉及的熒光材料可以發射紅、綠、藍三種顏色，該三種顏色為三種基本原色，以不同比例將原色混合，可以產生出其他的新顏色，可以滿足多種需求；

（2）制備方法簡單快速，只需將前驅物加熱反應便可以得到；

（3）操作方便，制備工藝簡單，產率高，不需要復雜昂貴的設備，易于實現工業化生產。

附圖說明